[发明专利]延缓电池模组热失控蔓延的阻火隔热垫

说明书

本发明提供了一种延缓电池模组热失控蔓延的阻火隔热垫，包括隔热层和设置在所述隔热层两侧的阻燃层，所述阻燃层包括灭火材料和吸热层，所述灭火材料以层状结构设置在所述隔热层的两侧，所述吸热层设置在所述灭火材料的外侧，或者所述灭火材料通过物理方法结合于所述吸热层内部及表面。本发明的阻火隔热垫能够在减轻火灾程度的基础上加快熄灭火焰，同时对于相邻电池的热失控也有一定延缓作用。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体地，涉及一种延缓电池模组热失控蔓延的阻火隔热垫。

背景技术

新能源汽车发展的迅速既是当前社会经济的需求同时也是世界环境可持续发展的必要结果。但是在取代传统能源汽车的过程中，其安全性永远是首当其冲的关注点。其中单个锂离子电池热失控向周边电池蔓延，进而诱发模块、电池包、整车系统自燃是我们不期望发生的危险路径，针对于此，可以通过隔绝单个电池热失控传递过程来避免整个电池系统的热失控。

当前，普遍的做法包括在锂电池之间设置隔热层，或者在电池包的上壳体结合阻燃材料，但是该种做法无法根本解决锂电池产热堆积，也不能减弱或者扑灭电池起火，甚至热量积累足以导致隔热层失效，进而引发电池连环热失控和起火爆炸。另外，对电池模块加装散热通道，可以在某种程度上延缓热失控爆发时间，但相比于电池内短路产热量的速率，这些措施也只能展现有限的作用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种延缓电池模组热失控蔓延的阻火隔热垫。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

本发明提供一种延缓电池模组热失控蔓延的阻火隔热垫，包括隔热层和设置在所述隔热层两侧的阻燃层，所述阻燃层包括灭火材料和吸热层，所述灭火材料以层状结构设置在所述隔热层的两侧，所述吸热层设置在所述灭火材料的外侧，或者所述灭火材料通过物理方法结合于所述吸热层内部及表面。

优选的，所述隔热层选用纳米微孔二氧化硅、纳米微孔碳化硅、高铝耐火纤维、高硅氧玻璃纤维、或陶瓷纤维毡。

优选的，所述隔热层的厚度为1～5mm，更优选地，厚度为2～5mm。

优选的，所述吸热层选用聚氨酯泡棉，或吸热相变材料。

优选的，所述吸热相变材料选用溴化环氧树脂和/或丙烯酸树脂。

优选的，所述吸热层的厚度为1～5mm，更优选地，厚度为2～5mm。

优选的，所述灭火材料选用无机铵盐粉末，有机磷系粉末，卤化有机物粉末、磷酸烷基酯类液体，磷酸芳基酯中的一种或多种。

优选的，所述无机铵盐粉末选用碳酸铵、硫酸铵、卤化铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵中的一种或多种；所述有机磷系粉末选用三苯基氧化膦和/或磷酸三苯酯；所述卤化有机物粉末选用四溴双酚和/或四丁基卤化铵；所述磷酸烷基酯类液体选用磷酸三丁氧基乙基酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁基酯；所述磷酸芳基酯选用磷酸甲苯二苯酯和/或磷酸三甲苯酯。

优选的，所述灭火材料以层状结构设置时，将灭火材料用吸热薄膜包装，压成厚度为1～5mm的层状结构，优选厚度为1～3mm的薄板。

阻火隔热垫的总厚度大于3mm，优选7mm。

优选的，所述灭火材料通过物理方法结合于所述吸热层内部时，将灭火材料的饱和水溶液通过浸泡或者喷淋的方式与所述吸热层结合；或者将吸热层制作成带有内空心，外面多气孔的结构，将灭火材料填充进吸热层内部，最后外表面用吸热隔膜包裹。阻火隔热垫的总厚度优选5mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明的阻火隔热垫中，灭火材料受热超过热分解温度后产生不燃气体，不燃气体可以作为电池外气体包裹层，一是隔绝外界氧气助燃，形成内部缺氧环境；二是不燃气体稀释冲淡内部可燃气体浓度直至燃烧下限，解决气体燃烧源。